[导读] 在斩波转换过程中，开关的电荷注入会引起电流尖峰，进而使施加于ADC输入端的电压产生方向不定(流入和/或流出)的下降或尖峰。压降与连接到ADC输入段的传感器的输出阻抗成比例。
关键词：斩波放大器 ADC转换器
典型DPD应用
模数转换器(ADC)中集成的缓冲器和放大器通常是斩波型。有关这种斩波实现的例子，可参见AD7124-8和AD7779数据手册。需要这种斩波技术来最大程度地降低放大器的失调和闪烁噪声(1/f)，因为与其他工艺(如双极性工艺)相比，CMOS晶体管噪声高，难以匹配。通过斩波，放大器的1/f和失调转换到较高频率，如图1所示。

图2. 输入电流与时间的关系
用电流表测量输入电流，一端连接到VDD/2，另一端连接到ADC的模拟输入引脚。如果电流表连接到其中一个电压轨，由于输入电压裕量的关系，测得的电流可能高于数据手册中的规格值。
输入电流与输入阻抗的关系
输入阻抗规格对精确计算直流误差没有帮助，因为与ADC内部输入阻抗引起的负载效应相比，输入偏置电流是最主要的贡献因素。
有两个规格与输入偏置电流相关：绝对电流和差分电流。绝对值(IABSOLUTE)是在任意模拟输入引脚测得的输入电流。差分输入电流(IDIFFERENTIAL)是在模拟输入引脚对之间测得的电流差。这仅适用于差分输入ADC。
如何计算直流误差
输入电流产生一个失调电压(VOFFSET)，后者与连接到输入引脚的阻抗直接相关。如图3所示，产生的失调电压一般为：

图4. 差分输入ADC
如果电阻不是完全匹配，则在差分输入电流贡献之外，电阻不匹配也会产生一个误差。一般而言，假设电阻容差为1%，那么最差情况下的失调电压定义如下：
对于伪差分/单端输入信号，有两种情况：
一个模拟输入连接到低阻抗源(参见图5)。误差定义为：

图6. 伪差分ADC
交流误差
交流分量与输入阻抗规格直接相关。输入阻抗可以是阻性或容性。若输入阻抗为容性，则给定频率下的阻抗计算如下：
其中：
Zc为输入阻抗。
CIN为数据手册给出的输入电容。
fIN为输入频率。举个例子，假设有8 pF电容和1 kHz输入带宽，则最小输入阻抗约为20 MΩ。
误差最小化
为使低通滤波器中电阻不匹配引起的误差最小，最好使用小电阻和大电容，因为电阻产生的失调和约翰逊噪声较低。